陽(yáng)建軍，劉建祥，李 敏，崔月慧

（南京際華三五二一特種裝備有限公司，南京 211100）

不同后處理方法對(duì)濾料過(guò)濾性能的影響

陽(yáng)建軍，劉建祥，李 敏，崔月慧

（南京際華三五二一特種裝備有限公司，南京 211100）

濾料的耐化學(xué)性能主要是由其構(gòu)成的纖維材料性能所決定，而物理性能如過(guò)濾效率、過(guò)濾精度等可通過(guò)后處理等方法得到很大改善。本文通過(guò)采用掃描電鏡、織物透氣儀、VDI模擬檢測(cè)裝置等，對(duì)三種不同后處理方法的針刺氈濾料物理性能進(jìn)行了綜合對(duì)比，結(jié)果表明：有表面涂層或覆膜的濾料在過(guò)濾阻力、過(guò)濾效率、過(guò)濾精度等方面具有優(yōu)異的性能。

濾料;過(guò)濾精度;濾料綜合性能

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，水泥、鋼鐵、火力發(fā)電等行業(yè)也得到了迅猛增長(zhǎng)，但同時(shí)也造成了很大的環(huán)境污染，每年的工業(yè)煙塵排放量超過(guò)800萬(wàn)t，其中微細(xì)粒子（PM10、PM4、PM2.5）約400萬(wàn)t，而對(duì)人體有毒有害的主要污染物大多在10μm以下的微細(xì)粒粉塵——“可吸入粉塵”中[1]，其對(duì)人體健康的影響已引起全世界的普遍關(guān)注。

當(dāng)前公認(rèn)的高效除塵、控制粉塵粒子排放最有效的手段主要是袋式除塵技術(shù)[2、3]，但由于其所用針刺濾料加工工藝等原因，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)微細(xì)粉塵的有效去除，目前采用的主要是在針刺濾料上覆上聚四氟乙烯（PTFE）膜—覆膜濾料，其主要缺點(diǎn)是濾料過(guò)濾阻力大導(dǎo)致設(shè)備能耗大。因此實(shí)現(xiàn)對(duì)微細(xì)粉塵提高過(guò)濾精度和效率，同時(shí)又不增加設(shè)備運(yùn)行的能耗，將是袋式除塵的一個(gè)發(fā)展方向。

1 實(shí)驗(yàn)部分

實(shí)驗(yàn)設(shè)備為掃描電鏡、織物透氣儀、VDI模擬檢測(cè)裝置等（見(jiàn)圖1）。實(shí)驗(yàn)濾料的情況見(jiàn)表1。

圖1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備圖

表1 實(shí)驗(yàn)濾料

2 結(jié)果與討論

2.1 外觀形貌

三種不同后處理濾料的電鏡（SEM）照片如圖2所示，其中a、b為常規(guī)濾料，c、d為覆膜濾料，e、f為涂層濾料。從圖2可明顯看出，涂層濾料表面微孔直徑大于覆膜濾料中PTFE膜的微孔直徑，這將有利于降低濾料的過(guò)濾阻力。

圖2 三種不同后處理濾料的SEM照片

2.2 透氣性

透氣量是影響設(shè)備運(yùn)行阻力的主要因素，是過(guò)濾材料的一個(gè)重要參數(shù)。由圖2中三種濾料的微觀照片可看出，表面孔徑大小的關(guān)系是：常規(guī)浸漬處理濾料＞涂層處理濾料＞覆膜處理濾料，隨著孔徑的減小粉塵向?yàn)V料深層滲透的幾率降低，對(duì)微細(xì)粉塵的截留率也相應(yīng)增加，但孔徑越小，透氣量越低，壓差增加，能耗增加。三種不同后處理濾料透氣量比較如表2所示。

表2 不同濾料透氣量比較

2.3 過(guò)濾性能

（1）過(guò)濾精度

濾料的過(guò)濾原理主要包括表面截留和內(nèi)部截留兩個(gè)方面（如圖3所示）。粒徑大的粉塵顆粒被截留在濾料表面，小的粉塵顆粒被濾料內(nèi)部的纖維與纖維間所形成的孔隙截留。但由于針刺過(guò)程中濾料所形成的孔徑較大，過(guò)濾精度不高，大部分微細(xì)粉塵顆?？梢灾苯哟┩笧V料，隨煙氣一起排出。而濾料經(jīng)覆膜或表面涂層后，非織造布纖維之間的孔隙直徑減小，過(guò)濾精度明顯提高（如圖4、5所示）。

圖3 過(guò)濾原理示意

圖4 三種濾料老化前后排放濃度（測(cè)試粉塵平均粒徑15μm）

圖5 三種濾料老化前后排放濃度（測(cè)試粉塵平均粒徑2μm）

（2）過(guò)濾阻力

三種不同后處理方法的濾料老化前后壓力損失隨噴吹周期變化趨勢(shì)如圖6所示，從圖6中可以看出，常規(guī)PPS針刺濾料老化前后壓力損失明顯，更多的是深層過(guò)濾形式，而經(jīng)涂層或覆膜處理的針刺氈濾料壓力損失較小，表現(xiàn)為表面過(guò)濾形式。

圖6 濾料老化前后壓力損失隨噴吹周期變化趨勢(shì)

3 結(jié)論

通過(guò)濾料表面涂層或覆膜，濾料纖維之間的孔隙減少，對(duì)微細(xì)粉塵的過(guò)濾精度優(yōu)于普通的針刺濾料，透氣性優(yōu)于覆膜濾料， 從而實(shí)現(xiàn)了在提高濾料過(guò)濾效率的同時(shí)降低過(guò)濾阻力，減少了設(shè)備運(yùn)行能耗。

[1]中國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)袋式除塵委員會(huì)．我國(guó)袋式除塵行業(yè)2007年發(fā)展綜述[J].中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2008（7）．

[2]姜坪，劉梅紅.空氣過(guò)濾材料的發(fā)展與應(yīng)用[J].現(xiàn)代紡織技術(shù)，2002，10（4）：52-55.

[3]王金波，孫熙，富明梅，等.中國(guó)濾料的發(fā)展現(xiàn)狀與前景[J].中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)，1998（4）：34-36．

Impact of Different After-treatment Measures on Filter Capability of Filter Materials

YANG Jian-jun, LIU Jian-xiang, LI Min, CUI Yue-hui

X701.2

A

1006-5377（2011）12-0035-03